磁场复习
高考物理磁场复习
高考物理磁场复习一、难点剖析1．磁场及特性和电场一样，磁场是一种以特殊形态——场的形态——存在着的物质；和电场不一样，电场是存在于电荷或带电体周围的物质，而磁场的场源则可以是如下三种特殊物体之一：①磁体，②电流，③运动电荷，此三种磁场的场源都可以归结为同一种类型——运动电荷。
作为一种特殊形态的物质，磁场应具备各种特性，物理学最为关心的是所谓的力的特性，即：磁场能对处在磁场中的磁极、电流及运动电荷施加力的作用。
为了量化磁场的力特性，我们引入磁感强度的概念，其定义方式为：取检验电流，长为l ，电流强度为I ，并将其垂直于磁场放置，若所受到的磁场力大小为F ，则电流所在处的磁感强度为 B=F/(I l )。
而对B 的形象描绘是用磁感线：疏密反映B 的大小，切线方向描绘了B 的方向。
2．磁场的作用规律 （1）磁场对磁极的作用。
N(S)极处在磁场中，所受到的磁场力方向与磁极所在处的磁场方向相同（反）；同一磁极所在处磁感强度越大，所受磁场力越大；不同磁极处在磁场中同一处时，所受磁场力一般不同。
（2）磁场对电流的作用。
电流强度为I 、长度为l 的电流处在磁感强度为B 的匀强磁场中时，所受到的作用称为安培力，其大小F B的取值范围为 0≤F B ≤I l B当电流与磁场方向平行时，安培力取值最小，为零；当电流与磁场方向垂直时，安培力取值最大，为I l B 。
如果电流与磁场方向夹角为θ，可采用正交分解的方式来处理安培力大小的计算问题，而安培力的方向则是用所谓的“左手定则”来判断的。
（3）磁场对运动电荷的作用。
带电量为q 、以速度υ在磁感强度为B 的均强磁场中运动的带电粒子所受到的作用为称为洛仑兹力，其大小f B 的取值范围为 0≤f B ≤q υB.当速度方向与磁场方向平行时，洛仑兹力取值最小，为零；当速度方向与磁场方向垂直时，洛仑兹力取值最大，为q υB.如果速度方向与磁场方向夹角为θ，可采用正交分解的方式来处理洛仑兹力大小的计算问题。
浙江理工大学普通物理题库磁场复习题
磁场复习题一、选择题 1、5669在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a ，如图．今在此导体上通以电流I ，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O ′点的磁感强度的大小为 (A) 2202R a a I ⋅πμ (B) 22202Rr a a I -⋅πμ (C)22202r R a a I-⋅πμ (D) )(222220ar R a a I -πμ［ C ］2、2448磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为R ，x 坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上．图(A)～(E)哪一条曲线表示B －x 的关系？B 3、2003无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系如图所示．正确的图是［ B ］4、5121在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P2为两圆形回路上的对应点，则：(A) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B = (B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B , 21P P B B =． (C) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠．(D) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠． ［ C ］aR r O O ′IBx OR(D)Bx OR(C)BxOR(E)L 1 2 I 3 (a)(b) ⊙A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动．A 电子的速率是B 电子速率的两倍．设R A ，R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径；T A ，T B 分别为它们各自的周期．则(A) R A ∶R B =2，T A ∶T B =2． (B) R A ∶R B 21=，T A ∶T B =1． (C) R A ∶R B =1，T A ∶T B 21=． (D) R A ∶R B =2，T A ∶T B =1． ［ D ］ 6、2063图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片．磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是 (A) Oa ． (B) Ob ．(C) Oc ． (D) Od ． ［ C ］ 7、2466把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近，两者在同一平面内，直导线AB 固定，线圈可以活动．当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 不动． (B) 发生转动，同时靠近导线AB ．(C) 发生转动，同时离开导线AB ．(D) 靠近导线AB ．(E) 离开导线AB ． ［ D ］ 8、2595有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a ，通有电流I ，置于均匀外磁场B中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，该线圈所受的磁力矩M m 值为 (A) 2/32IB Na ． (B) 4/32IB Na ．(C) ︒60sin 32IB Na ． (D) 0． ［ D ］9、2467图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度B(方向见图)的实验装置．位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈．线框挂在天平的右盘下，框的下端横边位于待测磁场中．线框没有通电时，将天平调节平衡；通电后，由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡，须在天平左盘中加砝码m 才能使天平重新平衡．若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍，而通过线圈的电流减为原来的21，磁场和电流方向保持不变，则要使天平重新平衡，其左盘中加的砝码质量应为 (A) 6m ． (B) 3m /2． (C) 2m /3． (D) m /6．(E) 9m /2． ［ B ］OBIB有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a ，厚度不计，电流I 在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b 处的P 点(如图)的磁感强度B的大小为(A) )(20b a I+πμ． (B)b b a a I +πln 20μ．(C)b ba bI+πln20μ． (D) )2(0b a I +πμ．［ B ］ 11、2016无限长直导线在P处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R I π20μ． (B) R I 40μ．(C) 0． (D))11(20π-R Iμ． (E))11(40π+R Iμ． ［ D ］ 12、2609用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管，管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质．若线圈中载有稳恒电流I ，则管中任意一点的 (A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI ． (B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l ． (C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l ．(D) 磁场强度大小为H = NI / l ． ［ D ］ 13、1932如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正) [ C ]14、2145两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流．(B) 线圈中感应电流为顺时针方向．(C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ B ］I O (D)I O (C)IB在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半径为r 、电阻为R 的导线小环，环中心距直导线为a ，如图所示，且a >> r ．当直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电荷约为(A) )11(220ra a R Ir +-πμ (B) a r a R Ir +ln 20πμ(C) aR Ir 220μ (D) rRIa 220μ ［ C ］16、2123如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动（角速度ω与B 同方向），BC 的长度为棒长的31，则(A) A 点比B 点电势高． (B) A 点与B 点电势相等．(B) A 点比B 点电势低． (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点．[ A ] 17、2315如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，bc 的长度为l ．当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 (A) =0，U a – U c =221l B ω．(B) =0，U a – U c =221l B ω-．(C) =2l B ω，U a – U c =221l B ω．(D) =2l B ω，U a – U c =221l B ω-． ［ B ］18、5138在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为 的正方向，则代表线圈内自感电动势 随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？ [ D ]19、5677在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝ 1≠0． (B) 2> 1． (C) 2< 1． (D) 2＝ 1＝0． ［ C ］I aBa bclωt t tt t (b)(a)在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝ 1≠0． (B) 2> 1． (C) 2< 1． (D) 2＝ 1＝0． ［ B ］ 二、填空题 21、2565 如图，球心位于O 点的球面，在直角坐标系xOy 和xOz 平面上的两个圆形交线上分别流有相同的电流，其流向各与y 轴和z 轴的正方向成右手螺旋关系．则由此形成的磁场在O 点的方向为__两单位矢量j 和k 之和，即)(k j+的方向．______________．22、2370两根长直导线通有电流I ，图示有三种环路；在每种情况下，⎰⋅l Bd 等于：_____I 0μ_______________________________(对环路a )． _________ 0 ___________________________(对环路b )． _____2I 0μ _______________________________(对环路c )．23、2571有一长直金属圆筒，沿长度方向有横截面上均匀分布的稳恒电流I 流通．筒内空腔各处的磁感强度为___0 ___，筒外空间中离轴线r 处的磁感强度为____)2/(0r I πμ ______． 24、5124如图所示，磁感强度B 沿闭合曲线L 的环流⎰⋅=Ll Bd _________________________．25、2053有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I ，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1) 在r < R 1处磁感强度大小为________________．(2) 在r > R 3处磁感强度大小为________________．l 026、2710将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h <<R )的无限长狭缝后，再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流，其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如上图)，则管轴线磁感强度的大小是__________________．27、2394电子在磁感强度为B的均匀磁场中沿半径为R 的圆周运动，电子运动所形成的等效圆电流强度I =______________________________；等效圆电流的磁矩p m=________________．已知电子电荷为e ，电子的质量为m e ． 28、2208图中A 1 A 2的距离为 0.1 m ，A 1端有一电子，其初速度v = 1.0×107 m ·s -1，若它所处的空间为均匀磁场，它在磁场力作用下沿圆形轨道运动到A 2端，则磁场各点的磁感强度B的大小B=______________________，方向为______________，电子通过这段路程所需时间t =__________． (电子质量m e = 9.11×10-31kg ，基本电荷e = 1.6×10-19 C) 29、0361 如图所示，一半径为R ，通有电流为I 的圆形回路，位于Oxy平面内，圆心为O ．一带正电荷为q 的粒子，以速度v沿z 轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O 点时，作用于圆形回路上的力为________，作用在带电粒子上的力为________．30、2095如图，半圆形线圈(半径为R )通有电流I ．线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场B中．线圈所受磁力矩的大小为__________，方向为____________．把线圈绕OO ＇轴转过角度____________时，磁力矩恰为零．31、2103一电子以速率v = 2.20×106 m ·s -1 垂直磁力线射入磁感强度为B =2.36 T 的均匀磁场，则该电子的轨道磁矩为____________．其方向与磁场方向_________． (电子质量为m = 9.11×10-31 kg) 32、2479有一流过电流I =10 A 的圆线圈，放在磁感强度等于 0.015 T 的匀强磁场中，处于平衡位置．线圈直径d =12 cm ．使线圈以它的直径为轴转过角2/π=α时，外力所必需作的功A =_______________，如果转角π=2α，必需作的功A =________________． 33、2614将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时，有q =2.0×10-5 C 的电荷通过电流计．若连接电流计的电路总电阻R =25 Ω，则穿过环的磁通的变化∆Φ =_____________________． 34、214912OO ′R I B一面积为S 的平面导线闭合回路，置于载流长螺线管中，回路的法向与螺线管轴线平行．设长螺线管单位长度上的匝数为n ，通过的电流为t I I m ωsin =（电流的正向与回路的正法向成右手关系），其中I m 和ω为常数，t 为时间，则该导线回路中的感生电动势为__________________． 35、2116一半径r =10 cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B (B =0.80 T)中，B与回路平面正交．若圆形回路的半径从t = 0开始以恒定的速率d r /d t =-80 cm/s 收缩，则在这t = 0时刻，闭合回路中的感应电动势大小为______________；如要求感应电动势保持这一数值，则闭合回路面积应以d S /d t =____________的恒定速率收缩． 36、2753 如图所示，在与纸面相平行的平面内有一载有电流I 的无限长直导线和一接有电压表的矩形线框．线框与长直导线相平行的边的长度为l ，电压表两端a 、b 间的距离和l 相比可以忽略不计．今使线框在与导线共同所在的平面内以速度v沿垂直于载流导线的方向离开导线，当运动到线框与载流导线相平行的两个边距导线分别为r 1和r 2 (r 2 > r 1)时，电压表的读数V =_________________，电压表的正极端为____________．37、2135四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴与B平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处．38、2625自感系数L =0.3 H 的螺线管中通以I =8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量W =___________________． 39、5678真空中一根无限长直导线中通有电流I ，则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度w m =________________． 40、5146半径为R 的无限长柱形导体上均匀流有电流I ，该导体材料的相对磁导率μr =1，则在导体轴线上一点的磁场能量密度为w mo =_________，在与导体轴线相距r 处( r <R )的磁场能量密度w mr =___________． 三、计算题 41、2666平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图)．已知两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3，求R 1与R 2的关系．IR 1 R 2 O I42、2726无限长直导线折成V 形，顶角为θ ，置于xy 平面内，一个角边与x 轴重合，如图．当导线中有电流I 时，求y 轴上一点P (0，a )处的磁感强度大小．43、2006 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0)，半径为R ，通有均匀分布的电流I ．今取一矩形平面S (长为1 m ，宽为2 R )，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量．44、2764如图所示，一个带有正电荷q 的粒子，以速度v 平行于一均匀带电的长直导线运动，该导线的线电荷密度为λ ，并载有传导电流I ．试问粒子要以多大的速度运动，才能使其保持在一条与导线距离为r 的平行直线上？I r qλ v45、2087一圆线圈的半径为R ，载有电流I ，置于均匀外磁场B中(如图示)．在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，求线圈导线上的张力． (载流线圈的法线方向规定与B的方向相同．)46、5128用两根彼此平行的半无限长直导线L 1、L 2把半径为R 的均匀导体圆环联到电源上，如图所示．已知直导线中的电流为I ．求圆环中心O 点的磁感强度．47、2252绕铅直轴作匀角速度转动的圆锥摆，摆长为l ，摆球所带电荷为q ．求角速度ω 为何值时，该带电摆球在轴上悬点为l 处的O 点产生的磁感强度沿竖直方向的分量值最大．48、2737两根平行无限长直导线相距为d ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t =α >0．一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ，如图所示．求线圈中的感应电动势 ，并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向．49、2499无限长直导线，通以常定电流I ．有一与之共面的直角三角形线圈ABC ．已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ．若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向．50、2138求长度为L 的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴OO ＇转动时的动生电动势．已知杆相对于均匀磁场B的方位角为θ，杆的角速度为ω，转向如图所示．答案IIv bO1、C2、B3、B4、C5、D6、C7、D8、D9、B 10、B 11、D 12、D 13、C 14、B 15、C 16、A 17、B 18、D 19、C 20、B 二、填空题 21、2565两单位矢量j 和k 之和，即)(k j+的方向．22、2370I 0μ； 0 ； 2I 0μ23、25710 ； )2/(0r I πμ24、5124)2(120I I -μ25、2053)2/(210R rI πμ ； 026、2710Rihπ20μ 27、2394)2/(2e m Be π ； )2/(22e m R Be 分28、2208=)/(eR m e v 1.14×10-3 T ； ⊗(垂直纸面向里) ； =πv /R 1.57×10-8 s29、03610； 0 30、2095IB R 2π21 ； 在图面中向上 ； π+π21n (n = 1，2，……) 31、21039.34×10-19 Am 2 ； 相反 32、24791.70×10-3 J ； 0 33、26145×10-4 Wb 34、2149t I nS m ωωμcos 0-35、21160.40 V ； －0.5 m 2/s 36、2753)11(2210r r l I -πμv ； a 端πBnR 2 ； O 38、26259.6 J 39、5678)8/(2220a I πμ40、51460 ；)8/(42220R r I πμ三、计算题 41、2666解：由毕奥－萨伐尔定律可得，设半径为R 1的载流半圆弧在O 点产生的磁感强度为B 1，则1014R IB μ=同理, 2024R IB μ=∵ 21R R > ∴ 21B B < 故磁感强度 12B B B -=204R I μ=104R I μ-206R Iμ=∴ 213R R = 42、2726解：如图所示，将V 形导线的两根半无限长导线分别标为1和2．则 导线1中电流在P 点的磁感强度为 aIB π=401μ1B方向垂直纸面向内．导线2中电流在P 点的磁感强度为)sin 1(cos 402θθμ+π=a IB2B方向垂直纸面向外．P 点的总磁感强度为)cos sin 1(cos 4012θθθμ-+π=-=a IB B BB的方向垂直纸面向外．43、2006解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：)(220R r r RIB ≤π=μ因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通Φ1为⎰⎰⋅==S B S B d d 1 Φr r R I Rd 2020⎰π=μπ=40Iμ在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为 )(20R r rIB >π=μ因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通Φ2为⎰⋅=S B d 2Φr r I R Rd 220⎰π=μ2ln 20π=Iμ穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40Iμ2ln 20π+Iμ44、2764解：依据无限长带电和载流导线的电场和磁场知： r r E 02)(ελπ= (方向沿径向向外)rIr B π=2)(0μ (方向垂直纸面向里)运动电荷受力F (大小)为： rq F 02ελπ=v r Iq π-20μ 此力方向为沿径向(或向里，或向外)为使粒子继续沿着原方向平行导线运动，径向力应为零，rq 02ελπv r Iq π-20μ= 0 则有 I00μελ=v45、2087解：考虑半圆形载流导线CD 所受的安培力 R IB F m 2⋅= 列出力的平衡方程式 T R IB 22=⋅故： IBR T =46、5128解：设L 1中电流在O 点产生的磁感强度为B 1，由于L 1与O 点在一条直线上，由毕奥－萨伐定律可求出 01=B 设L 2中电流在O 点产生的磁感强度为B 2，L 2为半无限长直电流，它在O 处产生的场是 无限长直电流的一半，由安培环路定律和叠加原理有RIR I B π=⋅π=4212002μμ方向垂直图面向外． 3分以下求圆环中电流在O 点产生的磁感强度．电流由L 1经a 点分两路流入圆环，一路由a 点经1/4圆弧流至b ，称此回路为L 3．另一路由a 点经3/4圆弧流至b ，称此段回路为L 4．由于圆环为均匀导体，若L 2的电路电阻为R ，则L 4的电阻必为3R ．因此电流在L 3、L 4上的分配情况为L 3中电流为3 I /4，L 4中电流为I / 4．L 3、L 4中电流在O 点产生的磁感强度的大小相等，方向相反，总值为0．即043=+B BC D故O 点的磁感强度： =+++=43210B B B B B RIπ40μ方向垂直图面向外．47、2252解∶圆锥摆在O 处产生的磁感强度沿竖直方向分量B 相当于圆电流在其轴上一点产生的B ，故 2/32220)(2x R IR B +=μπ=2ωq Iθsin l R = ， )c o s 1(s i n 22222θθ-==l l R )cos 1(θ-=l x用lg2cos ωθ= 代入上式∴ 2/122/3220)()2(4)(g l l g l q B -π+=ωωμ2/322/32320)()2(4)3(d d g l l g l l q B-π-=ωωωμω 令0d d =ωB得 lg 3=ω 48、2737解：(1) 载流为I 的无限长直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为：)2/(0r I B π=μ以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为：23ln 2d 203201π=π⋅=⎰Idr rId ddμμΦ 与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：2ln 2d 20202π-=π⋅-=⎰Idr rId ddμμΦ总磁通量 34ln 2021π-=+=IdμΦΦΦ感应电动势为： 34ln 2d d )34(ln 2d d 00αμμπ=π=-=d t I d t Φ 由 >0和回路正方向为顺时针，所以 的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向． 49、2499解：建立坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为x 轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为a br a bx y /)/(-=式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离．三角形中磁通量 ⎰⎰++-π=π=Φra rra rx axbra b I x x yId )(2d 200μμ)ln(20r r a a br b I +-π=μt rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μ☜ 当r =d 时， v )(ln20da ad d a a Ib +-+π=μ☜ 方向：ACBA (即顺时针)50、2138解：在距O 点为l 处的d l 线元中的动生电动势为d l Bd )(⋅⨯=v θωsin l =v∴ ⎰⎰⋅π=⨯=Ld cos )21sin(v d )v (l B l B L α⎰⎰==ΛθωθθωLl l B l lB 02d sin sin d sin θω22sin 21BL =的方向沿着杆指向上端．OB⨯v。
圆形磁场复习题
圆形磁场问题复习题学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题(共1小题,每小题5.0分,共5分)1.（多选）如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。
则下面判断正确的是（）A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同C．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场D．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场四、计算题(共17小题,每小题18.0分,共306分)2.如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在与x轴平行的匀强电场．一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为(－L,0)．粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为(0,2L)，电子经过磁场偏转后方向恰好垂直ON，ON是与x轴正方向成15°角的射线．(电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用．)求：(1)第二象限内电场强度E的大小和方向；(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ；(3)粗略画出电子在电场和磁场中的轨迹；(4)圆形磁场的最小半径R min.3.如图所示，平行板电容器上板M带正电，两板间电压恒为U，极板长为（1+）d，板间距离为2d，在两板间有一圆形匀强磁场区域，磁场边界与两板及右侧边缘线相切，P点是磁场边界与下板N的切点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一带电微粒从板的左侧进入磁场，若微粒从两板的正中间以大小为v0水平速度进入板间电场，恰做匀速直线运动，经圆形磁场偏转后打在P点。
10-11-0磁场与电场复习
第十章 真空中的稳恒磁场
一 基本概念
1 电流 & 电流密度
电流密度
dI envd ds
方向：沿正电荷运动的方向。 电流
dS
j
I
dQ I dt
dI dS dS cos
I
S
dS
2 稳恒电流 & 稳恒电场
稳恒电流 电流连续性方程
I
s
n n
5 磁感应强度
大小：
B
M max B m
矢量叠加原理
方向： 平衡位置时线圈的法向 小磁针北极所指的方向
6 磁通量
通过磁场中任一给定曲面的磁力线总数，称为通过 该曲面的磁通量，用Φm表示。
B
ds
dΦm B ds Bdss
B
0 I
2πr
L
r
B
圆柱内0< r <R
0 Ir B 2 π R2
B
的方向与 I 成右螺旋关系
3 圆形载流导线的磁场。
Idl
大小：
R
o
r
x
P
dB
Bx
0 IR
2
2 2 3
2 x R ）2 （
x
方向：沿 x 轴的正方向。
圆心 x=0
B
0 I
2R
4 载流直螺旋管轴线上的磁场 A
B ds 0
S
磁场是无源场
四 安培环路定理 在真空的稳恒磁场中，磁感应强度B沿任一闭 合路径积分的值，等于 μ0乘以该闭合路径所包围的 各电流的代数和。
n B dl 0 I i L i 1
磁场复习学案
磁 场专题一 磁场及描述磁场的基本概念重点难点突破一、理解“磁场方向”、“磁感应强度方向”、“小磁针静止时北极的指向”以及“磁感线切线方向”的关系它们的方向是一致的，只要知道其中任意一个方向，就等于知道了其他三个方向.二、正确理解磁感应强度1.磁感应强度是由比值法定义的，磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，由磁场本身的性质决定，与放入的通电导线的电流大小I 、导线长度L 无关，与通电导线是否受安培力无关，即使不放入通电导体，磁感应强度依然存在；2.必须准确理解定义式B ＝ILF 成立的条件是通电导线垂直．．于磁场放置.磁场的方向与安培力的方向垂直；3.磁感应强度是矢量，遵守矢量分解、合成的平行四边形定则.三、安培定则的应用1.判定直线电流形成的磁场方向：大拇指指电流方向，四指指磁场的环绕方向.2.判定环形电流(或通电螺线管)的磁场方向时，四指指电流方向，大拇指指环内中心轴线(或螺线管内部)的磁感线方向.典例精析1.对磁感应强度的理解【例1】以下说法正确的是( )A.电流元在磁场中受磁场力为F ，则B ＝IL F ，电流元所受磁场力F 的方向即为该点的磁场方向B.电流元在磁场中受磁场力为F ，则磁感应强度可能大于或等于IL F C.磁场中电流元受磁场力大的地方，磁感应强度一定大D.磁感应强度为零的地方，一小段通电直导线在该处一定不受磁场力【解析】判断磁感应强度的大小，需在电流元受力最大的前提下进行，且电流元受磁场力方向与该点磁场方向垂直，故A 错，B 对.电流元在磁场中所受磁场力与其放置的位置有关，电流元受力大的地方磁感应强度不一定大，故C 错.【答案】BD【思维提升】(1)准确理解公式B ＝ILF 成立的条件是B ⊥I ，即受力最大的前提是解题的关键；(2)准确理解磁感应强度的大小、方向是由磁场本身的性质决定的，不能说B 与F 成正比、与IL 的乘积成反比.【拓展1】一根导线长0.2 m ，通有3 A 的电流，垂直磁场放入磁场中某处受到的磁场力是6×10－2 N ，则该处的磁感应强度大小B 为 0.1 T ；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度大小为 0.1 T.若把这根通电导线放入磁场中的另外一点，所受磁场力为12×10－2 N ，则该点磁感应强度大小为 ≥0.2 T. 【解析】通电导线垂直放入磁场中，由定义式得B ＝ILF ＝2.031062⨯⨯-T ＝0.1 T 某点的磁感应强度由磁场本身决定，故B ＝0.1 T 当通电导线在某处所受磁场力一定，将其垂直放入时，对应的B 最小.B min=ILF ＝2.0310122⨯⨯-T ＝0.2 T ，故B ′≥0.2 T 2.安培定则的应用【例2】当S 闭合时，在螺线管内部的一根小铁棒被磁化，右端为N极.试判断通电螺线管的极性和电源的极性，这时用绝缘线悬挂的小通电圆环将怎样运动(俯视)？【解析】小磁针(本题中为磁化后的软铁棒)静止时N 极的指向为该点的磁场方向，在螺线管内部磁感线由S 极到N 极，故螺线管内右端为N 极.再根据安培定则及等效法确定电源右端为负极，左端为正极，小通电圆环顺时针转动(同时靠近螺线管).【思维提升】明确磁场方向，小磁针N 极受力方向(或静止时N 极指向)、磁感线在该点的切线方向及磁感应强度B 的方向是同一个方向.明确磁感线在磁体外部是由N 极到S 极，在内部是由S 极到N 极的闭合曲线.【拓展2】弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N 极的一部分位于未通电的螺线管内，如图所示.下列说法正确的是( AC )A.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数将减小B.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数将增大C.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数将增大D.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数将减小【解析】条形磁铁在本题中可以看做小磁针，当a 接电源正极时，条形磁铁的N 极方向与螺线管的磁感线方向相反，相互排斥，示数减小，A 对，B 错；同理C 对，D 错.3.安培定则与磁感应强度的矢量性【例3】如图所示，互相绝缘的三根无限长直导线的一部分ab 、cd 、ef 组成一个等边三角形.三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示.O为三角形的中心，M 、N 分别为O 关于ab 、cd 的对称点.已知三电流形成的合磁场在O 点的磁感应强度的大小为B 1，在M 点的磁感应强度大小为B 2，此时合磁场在N 点的磁感应强度的大小为 .若撤去ef 中的电流，而ab 、cd 中电流不变，则N 点的磁感应强度大小为 .【解析】设每根电流线在O 点产生的磁感应强度大小为B 0，ef 、cd 在M 点产生的磁感应强度大小为B 0′，则在O 点有B 1＝B 0① 在M 点有B 2＝2B 0′＋B 0②在N 点有B N ＝B 0＝B 1撤去ef 中的电流后，在N 点有B N ′＝B 0＋B 0′ ③由①②③式解得BN ′＝221B B + 【答案】B 1；221B B + 【思维提升】直线电流的磁场方向由安培定则确定，直线电流的磁场强弱与电流I 的大小及位置有关，充分利用“对称性”是解本题的关键.【拓展3】三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小为B .则该处的实际磁感应强度的大小和方向如何？【解析】根据安培定则，I1与I 3在O 点处产生的磁感应强度相同，I 2在O点处产生的磁感应强度的方向与B 1(B 3)相垂直.又知B 1、B 2、B 3的大小均为B ，根据矢量的运算可知O 处的实际磁感应强度的大小B 0＝B B B 5)2(22=+，方向三角形平面内与斜边夹角θ＝arctan 2，如图所示.易错门诊【例4】如图所示，电流从A 点分两路通过环形支路再汇合于B 点，已知两个支路的金属材料相同，但截面积不相同，上面部分的截面积较大，则环形中心O 处的磁感应强度方向是 ( )A.垂直于环面指向纸内B.垂直于环面指向纸外C.磁感应强度为零D.斜向纸内【错解】根据磁感应强度的矢量性，在O 点场强很有可能选择C 或D.【错因】对于两个支路的电流产生的磁场在O 点的磁场的大小没作认真分析，故选择C ，有时对方向的分析也不具体，所以容易选择D.【正解】两个支路在O 处的磁感应强度方向均在垂直于圆环方向上，但上面支路的电流大，在O 处的磁感应强度较大，故叠加后应为垂直于纸面向里，选择A.【答案】A【思维提升】认真审题，结合电路的结构特点，分析电流的大小关系，利用矢量合成原理分析O 处的磁感应强度方向.专题二 磁场对电流的作用重点难点突破一、判断通电导体(或磁体)在安培力作用下的运动的常用方法1.电流元受力分析法即把整段电流等效为很多直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向.2.特殊位置分析法把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置(如转过90°)后再判断所受安培力的方向，从而确定运动方向.3.等效分析法环形电流可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流，通电螺线管可等效成很多的环形电流.4.推论分析法(1)两直线电流相互平行时无转动趋势，方向相同时相互吸引，方向相反时相互排斥；(2)两直线电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势.5.转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律来确定磁体所受的电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向.二、安培力与力学知识的综合运用1.通电导体在磁场、重力场中的平衡与加速运动问题的处理方法和纯力学问题一样，无非是多了一个安培力.2.解决这类问题的关键(1)受力分析时安培力的方向千万不可跟着感觉走，牢记安培力方向既跟磁感应强度方向垂直又和电流方向垂直.(2)画出导体受力的平面图.做好这两点，剩下的问题就是纯力学问题了.典例精析1.通电导体在安培力作用下的运动【例1】如图所示，原来静止的圆形线圈通以逆时针方向的电流，当在其直径AB上靠近B点处放一根垂直于线圈平面的固定不动的长导线时(电流方向如图所示)，在磁场作用下线圈如何运动？【解析】用电流元分析法：如图(a)直导线周围的磁感线是一簇顺时针的同心圆，我们分别在线圈上找四段电流元A、B、C、D，电流元A、B段的电流与直导线产生的圆形磁场相切，不受安培力，电流元C和D用左手定则分析判断其受安培力方向为垂直纸面向里和垂直纸面向外.由此可以判断线圈将以AB为转轴从左向右看逆时针转动.用等效法分析：把通电线圈等效成放在O点N极指向纸外的小磁针；而通电直导线在O点产生的磁场是垂直于直径AB向上，所以小磁针指向纸外的N极向上转动，即从左向右看线圈将逆时针转动.用特殊位置分析法：设线圈转动90°到与直导线重合的位置(如图b)，直线电流左边的磁场向纸外，右边的磁场向纸里，再用左手定则分别判断线圈的左边和右边所受安培力方向均向左，即线圈将向左靠近直导线.用推论分析法：在线圈转到图(b)位置时，直导线左边的线圈电流向下，与直导线电流方向相反，则两者相互排斥，线圈左边受直导线作用方向向左.线圈在直导线右边部分的电流向上，与直导线电流方向相同，两者相互吸引，即直导线右边部分线圈受安培力方向也是向左的.所以可以判断整个线圈将向左运动.综上所述，线圈整个过程的运动情况是：在以直径AB为轴转动的同时向左平动.【思维提升】(1)在判断通电导体(磁体)在安培力作用下的运动时，通常采用“等效法”、“推论分析法”要比“电流元法”简单，根据需要可用“转换研究对象法”.(2)导体(磁体)受安培力作用下的运动，先要判定是参与“平动”还是“转动”，或者“转动”的同时还参与“平动”，再选择恰当的方法求解.【拓展1】如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动.【解析】解法一：电流元法首先将圆形线圈分成很多小段，每小段可看做一直线电流，取其中上、下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图甲所示.根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动.解法二：等效法将环形电流等效成一条形磁铁，如图乙所示，据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动.同时，也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，亦可得到相同的答案.2.安培力与力学知识的综合运用【例2】在倾角为α的光滑斜面上置一通有电流I 、长为L 、质量为m 的导体棒，如图所示.(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B 的最小值和方向；(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；(3)若使棒静止在斜面上且要求B 垂直于L ，可外加磁场的方向范围.【解析】此题属于电磁学和静力学的综合题，研究对象为通电导体棒，所受的力有重力mg 、弹力F N 、安培力F ，属于三个共点力平衡问题.棒受到的重力mg ，方向竖直向下，弹力垂直于斜面，大小随安培力的变化而变化；安培力始终与磁场方向及电流方向垂直，大小随磁场方向不同而变.(1)由平衡条件可知：斜面的弹力和安培力的合力必与重力mg 等大、反向，故当安培力与弹力方向垂直即沿斜面向上时，安培力大小最小，由平衡条件知B ＝ILmg ，所以，由左手定则可知B 的方向应垂直于斜面向上.(2)棒静止在斜面上，且对斜面无压力，则棒只受两个力作用，即竖直向下的重力mg 和安培力F 作用，由平衡条件可知F ＝mg ，且安培力F 竖直向上，故B ＝ILmg ，由左手定则可知B 的方向水平向左.(3)此问的讨论只是问题的可能性，并没有具体研究满足平衡的定量关系，为了讨论问题的方便，建立如图所示的直角坐标系.欲使棒有可能平衡，安培力F 的方向需限定在mg 和F N 的反向延长线F 2和F 1之间.由图不难看出，F 的方向应包括F 2的方向，但不能包括F 1的方向，根据左手定则，B 与＋x 的夹角θ应满足α＜θ≤π【思维提升】本题属于共点力平衡的问题，所以处理的思路基本上和以往受力平衡处理思路相同，难度主要是在引入了安培力，最终要分析的是磁感应强度的方向问题，但只要准确分析了力的方向，那么磁感应强度的问题也就容易了.【例题精析】例1 如图11-6所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，现给导线通以垂直纸面向里的电流。
磁场的复习
mv
18、 x = 2 R cos 45°=
y= 2 mv qB
2
qB
19、n=10次 20、(1)amax=gsin ； (2) v =
mg cos qB
(3) v = mg sin + mg cos
qB
湖南长郡卫星远程学校 制作 11 2010年下学期
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三、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动
（1）圆周运动的半径
qvB m v
2
R
R
mv qB
（2）圆周运动的周期
T 2R v
湖南长郡卫星远程学校 制作 11
T
2m qB
2010年下学期
磁场练习（A）
1
AB
2
B
3
C
4
B
5
C
6
D
7 AB
8 B
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6．磁通量
（1）定义：在磁感应强度为B的匀强磁 场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积 为S，我们把B与S的乘积，叫做穿过这个面积 的磁通量，简称磁通。 （2）公式________ 单位：Wb （3）适用条件：①匀强磁场；②磁感 线与平面垂直。 （4）变式表述：穿过某一面积的磁感 线的条数。
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制作 11
2010年下学期
一、磁场基本概念 1．磁场：磁体或电流周围存在一种特殊
的物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流 之间、电流与电流之间的相互作用，这种特殊的 物质叫磁场。地球由于本身具有磁性而在其周围 形成的磁场叫做地磁场。
2．磁现象的电本质：磁铁的磁场和电 流的磁场一样，都是由电荷的定向移动产生的。
磁场复习题
I Iao bM Nc d v 0 磁场复习题1．关于磁感应强度B ，下列说法正确的是：（ ）A 、如果通电导线没有受到安培力，则该处的磁感应强度一定为零B 、如果穿过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零C 、磁感应强度描述的是在垂直于磁场方向上每平方米的面积上穿过的磁感线的根数D 、磁感应强度描述的是在垂直于磁场方向上每米导线内通以1A 电流时导线所受到的安培力 2．关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是 A ．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 B ．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 C ．洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D ．洛伦兹力不改变运动电荷的动量3．关于磁感线的一些说法, 不正确的是 ( ) A. 磁感线上某点的切线方向, 就是该点的磁场方向 B. 磁场中两条磁感线一定不相交C. 磁感线分布较密的地方, 磁感应强度较强D. 通电螺线管的磁感线从北极出来, 终止于南极, 是一条不闭合的曲线 4． 磁场中某区域的磁感线，如图所示，则 A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a >B b B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a <B bC ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大D ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小 5．下列运动（电子只受电场或磁场力的作用）不可能的是6．如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45°角斜向左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流的金属棒,由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动.现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上,在此过程中,金属棒始终保持匀速运动,已知棒与导轨间动摩擦因数μ<1,则磁感应强度B 的大小变化情况是( )A.不变B.一直减小C.一直增大D.先变小后变大7．如图所示，三根通电长直导线P 、Q 、R 互相平行，垂直纸面放置，其间距均为L ，电流均为I ，方向垂直纸面向里．已知电流为I 的长直导线产生的磁场中，距导线r 处的磁感应强度B = kI/r ，其中k 为常量．某时刻有一电荷量为q 的带正电粒子经过原点O ，速度大小为v ，方向沿y 轴正方向，该粒子此时所受磁场力为A ．方向垂直纸面向外，大小为23qvkILB ．方向指向x 轴正方向，大小为23qvkI LC ．方向垂直纸面向外，大小为3qvkILD ．方向指向x 轴正方向，大小为3qvkI L8．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（ ）A ．带电粒子由加速器的中心附近进入加速器B ．带电粒子由加速器的边缘进入加速器C ．电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转D ．离子从D 形盒射出时的动能与加速电场的电压无关 9．如图所示，半圆形光滑槽固定在地面上，匀强磁场与槽面垂直，将质量为m 的带电小球自槽口A 处由静止释放，小球到达槽最低点C 处时，恰好对槽无压力.则小球在以后的运动过程中对C 的最大压力为( )A.0B.2mgC.4mgD.6mg10．如图，宽度为d 的有界匀强磁场，磁感应强度为B ，MM/和NN/是它的两条边界线，现有质量为m 、电荷量为q 的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN/射出，粒子入射速率v 的最大可能是（ ） A ．qBd./m B ．(2+2)qBd/m C ．qBd/2m D ．(2－2)qBd/m11．如图所示，空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场．质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区，质子从复合场区穿出时的动能为E k .那么氘核同样由静止开始经同一加速电场加速后穿过同一复合场后的动能E k ′的大小是( ) A ．E k ′＝E k B ．E k ′＞E kC ．E k ′＜E kD ．条件不足，难以确定12．如图所示，两根长直导线竖直平行固定放置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN 分别交于c 、d 两点，点o 是cd 的中点，杆MN 上a 、b 两点关于o 点对称。
大学物理磁场复习
以上结论可当公式用, 对某些复杂电流的磁场可看成若干 简单电流的磁场的组合。 I dI dx 例如：① <汇编>P102页,第11题 dI a I P 可看成许多长直电流磁场的组合
dB
2 ( a b x )
0 dI
B dB
0
a
ox
dx
x
a
b
② <汇编>P105页,第29题 等效一个长直螺线管 圆筒表面沿轴线方向单位长度 的电流即电流密度为
B
I
0 I1 0 I1l1 B1 (2 ) 4 r 4 r 2 0 I 2 0 I 2l2 B2 4 r 4 r 2
圆心o处的合磁感应强度为
I1 l1 o l2 I 2
方向 方向
A
I
0 B0 B1 B2 ( I1l1 I 2l2 ) 4 r B0 0
I
a
o
C
BAB
BBC
0 I 20 I 2 [0 ( )] 4 b 2 8b 0 I 3 30 I 20 I B弧 BAB 2a 4 8a 8b
方向:
20 I 30 I Bo BAB BBC B弧 4b 8a
<汇编>P102页,第12, 16题
L
By dBy
(2) 用安培环路定理
真空中
B dl 0 Ii
B dl 0 Ii
L
式中 I i是通过以积分回路L为边 界的任意曲面的电流的代数和
电流方向与积分绕行方向符合右手螺旋关系的电流取正值, 否则取负值. 注意用安培环路定理求B的条件和步骤 有介质
<汇编>P100页,第4题
电磁学复习
B
感生电动势：由B发生变化引起感生电场而 产生的电动势
d i d t B dS
i Ek dl
l
d i Ek dl B dS l dt S
这里，S是以l为边界的，当环路不变时，运 算对易： B l Ek dl S t dS
心O点的磁感应强度。
解： B 0
I
a
O
b
4、 在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一圆形 载流导线, a、b、c、是其上三个长度相等的 电流元,则它们所受安培力大小的关系为
A)Fa Fb Fc
a
B
B)Fa Fb Fc C)Fb Fc Fa √
D)Fa Fc Fb
解:
稳恒磁场小结
一、 毕萨定律：
o Idl r dB 3 4 r
B dB
1、载流长直导线的磁场 0 I B (sin 2 sin 1 ) 4r0
2、载流圆线圈其轴上的磁场
IR 2 B 2 ( R 2 x 2 )3 / 2
I
1 P
r
2
0
圆心：
4和 1 2
15、如图，A和B为长直导线，电流为I， 垂直纸面向外，p点是AB的中点
0 (1) B p ? 0 I ( 2) B dl ?
L
Y
l
P
A
a
B
X
16、如图，半圆环MeN 以速度 v 向上平移， 求半圆环的 和 U M U N 。
I M a
2
r
23、一线圈由半径为0.2m的1/4圆弧和两直
线组成，I=2A，放在匀强磁场中， B 0.5T
磁场、电磁感应阶段复习课 教案示例
中国精品教育软件──研制开发第1页磁场、电磁感应阶段复习课教案示例教学目标1．在物理知识方面要求。
（1）通过复习掌握本单元中的电磁现象。
①电流周围存在磁场；②磁场对电流（运动电荷）的作用；③电磁感应。
（2）通过复习理解以上电磁规律的物理含义。
2．结合本单元的复习，教给学生归纳、总结知识的能力。
3．在复习巩固的基础上，进一步培养学生综合运用知识的能力；提高学生高度概括、灵活运用的能力。
二、重点、难点分析1．重点是对基本概念（如磁通量Φ、磁通量变化量△Φ、磁通量变化率△Φ/△t）的加深理解；磁场对电流（运动电荷）的作用和对法拉第电磁感应定律的理解和运用。
2．难点是法拉第电磁感应定律的综合运用和楞次定律的运用。
三、教具投影片。
四、主要教学过程中国精品教育软件──研制开发第2页（一）电磁现象基本设计思想：师生讨论、归纳总结出电磁现象。
提问：在磁场、电磁感应中，我们学习了哪些电磁现象？学生回忆：联想后可能回答：1．电流（运动电荷）周围存在磁场；2．磁场对电流（运动电荷）存在力的作用；3．电磁感应。
根据学生回答，列成表格形式，进一步提问这些现象的规律以及应用等内容。
然后，逐项填入相应位置，从而整理成系统化知识内容。
打出投影片。
（二）应注意的几个问题中国精品教育软件──研制开发第3页1．磁通量、磁通量的变化量及磁通量的变化率。
（1）磁通量Φ=BS⊥（S⊥是S在垂直于B的平面上的投影），可以用穿过面的磁感线条数表示。
（2）磁通量的变化量△Φ=Φ2-Φ1，磁通量变化包括：磁感应强度B变化，面积S变化，S与B的夹角变化。
（3）磁通量的变化率△Φ/△t，表示磁通量变化的快慢。
注意：在闭合电路中是否产生感应电动势，不是取决于有无磁通量，而是取决于有无磁通量的变化，感应电动势的大小不是取决于磁通量的变化量而是取决于磁通量的变化率，ε=△Φ/△t，Φ、△Φ、△Φ/△t的物理意义不同。
2．导体在磁场中运动产生电动势的情况。
（1）平动。